Обратный клапан

Обратный клапан

Функционирование трубопровода в нормальном режиме предполагает движение воды или другой рабочей среды в одном направлении. В случае снижения давления внутри системы есть вероятность возникновения обратного потока. Данное явление способно нанести вред насосному оборудованию, арматуре и самим трубам. Чтобы предотвратить его появление, используются обратные клапаны. Данный тип защитной арматуры пропускает вещество только в одном направлении. При возникновении обратного потока она автоматически перекрывает движение воды и отсекает аварийный участок, защищая тем самым систему и установленное оборудование.

Возможности использования обратных клапанов

Данный вид арматуры интегрируется в трубопроводы различных инженерных сетей. Чаще всего такие клапаны применяются в системах:

• Централизованного водоснабжения: устройство используется для предотвращения попадания горячей воды в холодный трубопровод в случае падения давления. Также обратный клапан защищает установленные перед ним счетчики от гидроударов, которые могут возникать при эксплуатации неисправной сантехники;
• Автономного водоснабжения: обязательным компонентом такой системы является погружной насос, который доставляет воду из скважины. В случае его остановки может происходить отток воды в обратном направлении, что негативно сказывается на перекачивающем оборудовании. Предотвратить это явление помогает обратный клапан;
• Автономного отопления: циркуляция теплоносителя в таких системах обеспечивается насосами. Перед ними обязательно нужно устанавливать обратный клапан. Он предотвращает отток воды из труб при отключении насосного оборудования, обеспечивая тем самым стабильность работы всей отопительной системы;
• В промышленных сетях: обратные клапаны активно используются не только в быту, но и на производственных, коммунальных и прочих предприятиях. Они применяются в составе систем разного назначения. Это могут быть как водопроводы, так и сети, используемые для транспортировки химических веществ, стоков, нефтепродуктов и прочего.

Виды обратных клапанов

Дисковые клапаны

Данный тип запорной арматуры состоит из компактного корпуса и затвора, выполненного в виде диска (пластины). Среди всех подобных устройств эти являются самыми малогабаритными. Кроме того, они доступны в различных вариантах исполнения.

Лепестковые (поворотные) клапаны

Имеют классическую конструкцию, которая дополнена затвором в виде золотника-захлопки. Ось запорного элемента расположена над проходным отверстием. Подвергаясь воздействию потока, заслонка постоянно находится в поднятом состоянии. Если давление в системе понижается, золотник опускается и перекрывает канал. Поворотные клапаны характеризуются неприхотливостью к чистоте транспортируемой среды и способностью эффективно работать в трубах большого диаметра.

На сегодняшний день данный тип обратного клапана представлен двумя вариантами.

• Простые. Представляют собой арматуру с проходным диаметром до 400 мм. Предназначены для систем, в которых возникающие гидроудары не способны нанести существенный вред трубопроводу или самому клапану.
• Безударные. Выпускаются в виде деталей диаметром от 400 мм, дополнительно оснащенных специальным механизмом, который обеспечивает плавное закрытие золотника и исключает возникновение гидроударной волны при срабатывании клапана.

Шаровые клапаны

Данный тип арматуры представляет собой запорный механизм, оснащенный затвором в виде шара. В нормальном рабочем состоянии он оставляет проход открытым, при падении давления шар опускается и перекрывает отверстие. Такой клапан идеально подходит для трубопроводов водопровода и сточных вод, канализации. Арматура с шаровым запорным элементом проигрывает дисковым аналогам в габаритах. Однако у нее также имеется множество преимуществ:

• стойкость к резким перепадам давления и температуры;
• безопасность и простота эксплуатации;
• идеальная герметичность закрытого прохода;
• минимальное гидравлическое сопротивление;
• многофункциональность и универсальность.

Подъемные клапаны

Данный вид арматуры отличается наличием затвора, который выполнен в виде поднимающегося золотника. Под напором воды затвор постоянно находится в поднятом состоянии. Когда давление в трубах падает, он опускается на седло и перекрывает ход потока. Такой клапан устанавливается исключительно на горизонтальных участках трубопроводной системы. При этом обязательно нужно обеспечить точность вертикального расположения его золотника.

Подъемные клапаны очень требовательны к чистоте рабочей среды. Также их недостатком является большое гидравлическое сопротивление. Однако при этом данные устройства имеют ряд неоспоримых достоинств:

• простую установку и возможность демонтажа при обслуживании;
• точность срабатывания и герметичность перекрытия отверстия;
• компактные габариты и надежную конструкцию.

Правильный выбор обратного клапана

Данный тип арматуры подбирается в соответствии с характеристиками и эксплуатационными особенностями трубопроводной системы, на которую он будет установлен. Сегодняшний ассортимент обратных клапанов включает широкое разнообразие устройств, отличающихся по целому ряду параметров. Их ключевыми характеристиками являются:

• материал: чугун, сталь, нержавеющая сталь, латунь, бронза;
• рабочее давление − от 16 до 40 бар;
• температурный режим − до +450 °С;
• диаметр − от 15 до 800 мм.

Также обратные клапаны различаются по типу крепления.

• Приварочное – фиксация осуществляется с использованием сварки. Применяется данный метод в системах с агрессивными средами.
• Фланцевое – клапан присоединяется к трубе с помощью специального крепежа, оснащенного уплотнителями.
• Муфтовое – выполняется резьбовыми муфтами. Подходит для систем с трубопроводами небольшого диаметра.
• Межфланцевое – осуществляется методом зажима клапана между фланцами труб. Используется на участках с небольшими габаритами.

Естественно, при выборе обратного клапана нужно учесть и конструктивные особенности устройства. Специалисты рекомендуют использовать:

• для отопительных систем – поворотные клапаны, которые отличаются стойкостью к загрязненной среде и способны обеспечить стабильную циркуляцию теплоносителя;
• для водопроводных систем – шаровые клапаны с муфтовым креплением, предназначенные для трубопроводов малого диаметра с чистой рабочей средой;
• для других «чистых» систем из металлопластика – пружинные клапаны с дисковым затвором, имеющие компактные размеры и эффективно защищающие сети от гидроударов.

Особенности установки обратных клапанов на трубопроводы

Разнообразие характеристик и конструктивных решений обуславливает разницу в способах монтажа данного вида запорной арматуры. При установке таких клапанов обязательно нужно учесть направление потока внутри трубопровода. На корпусе изделия есть специальные стрелки, которые указывают на правильное расположение устройства.

В зависимости от выбранного клапана также нужно соблюсти следующие требования.

• Межфланцевые устройства размещаются и зажимаются между фланцами трубопровода. Обязательно между всеми компонентами нужно установить уплотнители.
• Подъемный клапан требует точной ориентации по вертикальной оси. В противном случае золотник будет срабатывать неправильно и неэффективно.
• Муфтовые клапаны монтируются методом навинчивания на резьбу трубопровода с применением дополнительных муфт и уплотнителей.

Преимущества современных обратных клапанов

Обратные клапаны, выпускаемые сегодня отечественными и зарубежными производителями, имеют тщательно продуманную конструкцию и высокую эффективность. Их основными достоинствами являются:

• способность стабильно работать при высоких перепадах давления;
• минимальный ход запорного элемента, сокращающий время перекрытия потока;
• автоматическое срабатывание при изменении рабочих параметров системы;
• относительно небольшие масса и габариты;
• возможность применения в системах разного назначения;
• простая конструкция, легко поддающаяся обслуживанию и ремонту;
• полная герметичность перекрытия потока;
• отличная пропускная способность;
• установка с использованием различных технологий крепления.

Правильный выбор и профессиональный монтаж обратного клапана, выполненный квалифицированными мастерами, позволит надежно защитить трубопровод и оборудование от губительного воздействия гидроударов, а также обеспечить стабильность системы на многие годы.

/nemen/images/logo_nemen3.png

ООО «НЕМЕН» — официальный представитель крупнейших российских и европейских заводов в области промышленного оборудования.

Обратный клапан

Обратный клапан позволяет жидкости протекать через трубопровод в одном направлении и препятствует – в противоположном.Это — важный компонент любой системы водоснабжения, отопления, канализации и промышленных технологических установок.Он также используется в системах предотвращения протечек стиральных и посудомоечных машин.

Запорные устройства имеют разнообразные конструкции, каждая из которых имеет свои преимущества и область применения. Общая их черта — затвор открывается по достижении определенного давления и закрывается при падении давления ниже установленного значения.

Из чего состоит и как работает обратный клапан для воды для насоса

Обратный клапан для воды состоит из следующих частей:

• корпуса;
• золотника — подвижного исполнительного органа, который в свою очередь собран из толкателя, золотниковых тарелок и зажатой между ними эластичной прокладки;
• уплотнительной прокладки;
• пружины (за исключением подъемных устройств гравитационного типа).

Устройство обратного клапана для воды варьируется в зависимости от его типа.

Корпус чаще всего делают из латуни — этот материал не подвержен коррозии и воздействию химически активных веществ, содержащихся в воде в виде раствора, он прочен и долговечен.

Иногда на внешнюю сторону гальваническим методом наносят хромовое или никелевое покрытие. Части золотника также изготавливают из латуни или прочного пластика. Прокладка водяного обратного клапана чаще всего бывает резиновая или силиконовая. И, наконец, пружину делают из нержавеющей стали с большим коэффициентом упругости.

Как работает обратный клапан

Принцип действия обратного клапана состоит в том, что золотник движется вдоль толкателя (штока) и может занимать для крайних положения в золотниковой камере. Напор воды в прямом направлении сжимает пружину и отжимает тарелки в открытое положение. Вода проходит через затвор. Если же напор падает, пружина прижимает тарелки и зажатую между ними прокладку к седлу и закрывает его. Принцип действия обратного клапана подъемного типа практически такой же, только роль пружины играет масса золотника и сила притяжения.

Виды обратных клапанов

В зависимости от типа запирающего элемента различают следующие виды обратных клапанов:

• Подъемного типа. Тарелка дискового обратного клапана двигается вверх и вниз. После подачи напора в рабочем направлении затвор открывается, а при падении напора или изменении направления движения жидкости — закрывается под действием пружины или собственного веса.
• Поворотный. Невозвратный клапан представляет собой откидную створку, поворачивающуюся и открывающуюся под напором жидкости, и закрывающуюся силой пружины при падении напора.
• Шаровой. Поток перекрывается шаром, прижимаемым к седлу клапана возвратной пружиной. Напор жидкости отжимает шар от седла, открывая проход для воды.
• Межфланцевый. Может быть дисковым-конструкция аналогична подъемному, но тарелка перемещается вдоль оси потока, и двустворчатым-заслонка состоит из двух створок, складывающихся навстречу друг другу. Двустворчатая конструкция обладает минимальным сопротивлением потоку в открытом виде.

По материалу изготовления различают такие типы обратных клапанов, как:

• Латунные — надежные и износостойкие, чаще всего применяются в быту.
• Чугунные — недорогие, но подвержены ржавчине, применяются только на магистральных трубах.
• Нержавеющие — самые высококачественные и надежные, но и самые дорогие. Применяются в самых ответственных системах.

В зависимости от метода крепления клапана обратного хода воды различают:

• Муфтовые – клапан для воды включается в разрыв трубы с помощью двух резьбовых муфт. Наиболее распространены в бытовых системах.
• Фланцевые — затворный клапан подключается с помощью фланцевых соединений. Применяется в основном для устройств из чугуна на трубах больших размеров.
• Межфланцевые – запорный клапан находится между двух фланцев, которые стягиваются сквозными шпильками. Также применяются на магистральных трубопроводах.

Места установки клапанов

В системах бытового водоснабжения и отопления найдется много мест, куда необходимо установить обратный клапан:

• На входе в квартиру от централизованной подачи горячей воды.
• После счетчика для защиты его от гидроудара.
• Перед насосной станцией системы индивидуального водоснабжения — для пресечения утечки воды из труб после отключения напряжения.
• На конце водозаборного шланга, опущенного в колодец или скважину, или после погружного насоса — во избежание стекания воды при остановке насоса.
• На входе электрического или газового водонагревателя — во избежание выхода нагревшейся и расширившейся воды в холодную магистраль.
• В системе защиты от протечек стиральных и посудомоечных машин.

Это самые распространенные места установки. При необходимости такой клапан для воды устанавливают во все места, где необходимо обеспечить водный поток строго в одну сторону.

Как сделать правильный выбор

Чтобы выбрать обратный клапан, который будет работать долго и надежно в гармонии с другими элементами вашей системы водоснабжения или отопления, необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• Назначение. Тип выбранного устройства должен ему соответствовать. Так, например, затворы подъемного типа с гравитационным действием можно устанавливать строго в предусмотренном конструкцией положении, так, чтобы ход штока был перпендикулярен поверхности земли.
• Способ присоединения. Выбирается одновременно с проектированием разъемов, к которым будет присоединен клапан, во избежание нагромождения лишних переходников. Для бытовых систем обычно применяют муфтовые соединения.
• Размер. Должен точно соответствовать диаметру трубопровода. Применение меньшего по диаметру затвора, присоединенного через переходники, снизит надежность конструкции и создаст повышенное сопротивление потоку.
• Материал. Для горячих жидкостей лучше использовать латунный или нержавеющий, поскольку у полипропиленового при высоких температурах заметно снижается ресурс.

Начинающему домашнему мастеру трудно учесть все нюансы, поэтому в случае сомнений не нужно стесняться посоветоваться с опытным инженером.

Устройство клапанов разных типов

Выбор и установка обратного клапана на воду зависит от его конструктивных особенностей. Клапан для воды может принадлежать к таким типам, как:

Клапан обратный пружинный муфтовый

Корпус устройства представляет собой два цилиндра, объединенные резьбовым соединением. Золотник состоит из пластмассового толкателя, пары тарелок и упругой прокладки. Нормальное положение затвора — закрытое, при подаче напора жидкости и достижения им заданного значения он отжимает пружину, и клапан на воду открывается. При падении напора пружина возвращает золотник на место, закрывая затвор.

Поворотный лепестковый

Золотник в этом варианте выполнен не осевым, а поворотным, причем ось размещена выше просвета затвора. При подаче давления жидкости оно отжимает заслонку и клапан открывается. При падении напора заслонка под действием силы тяжести или возвратной пружины опускается и закрывает просвет. При монтаже такого устройства важно соблюдать маркировку «верх» и максимально возможный уклон, определенный в документации. В устройствах больших размеров при возврате заслонки происходит мощный удар ее о седловину, что может привести к гидроудару и даже к выходу устройства из строя. Чтобы предотвратить это, конструкцию приходится усложнять и добавлять демпфирующие удар элементы. Конструкция позволяет создавать затворы больших диаметров, мало чувствительные к наличию в жидкости взвесей и других включений.

Шаровая модель

Способ действия и устройство весьма схожи с тарельчатым пружинным клапаном. Роль запирающей детали играет шар, прижимаемый пружиной к седлу. Применяется в основном для труб малого диаметра, в бытовых сантехнических системах. Такой обратный проходной клапан при равном сечении обладает большими внешними размерами, чем тарельчатый.

Изделие подъемного типа

Шток золотника в этом случае размещается вертикально, под давлением воды золотник поднимается, открывая затвор. При снижении напора шток опускается, и клапан закрывается. На установку таких устройств накладывается ограничение — ее можно проектировать только на горизонтально расположенных трубах. Важное достоинство таких конструкций — возможность ремонта золотника без снятия всего корпуса. Минусом являются повышенные требования к чистоте жидкости.

Обратные клапаны для погружных насосов

Для организации бесперебойного водоснабжения в частных домах с использованием погружного насоса особенно важно установить сразу за насосом обратный клапан. Это будет препятствовать стеканию воды обратно в скважину при отключении насоса и избавит от необходимости каждый раз заново заполнять систему водой. ] При скважине большой глубины, достаточном диаметре трубопровода и удаленности скважины от дома речь может идти о десятках литров воды. Во многие модели погружных насосов такой затвор устанавливают на заводе. Если же его нет, то выбирают, как правило, устройство из латуни с осевым перемещением золотника и возвратной пружиной. Просвет затвора должен быть не меньше, чем внутренний диаметр трубопровода, чтобы не создавать дополнительного сопротивления потоку.

Правила установки обратного клапана

Мало осуществить оптимальный выбор модели устройства, необходимо еще и правильно его установить.

Неправильная установка затвора может привести к необходимости его ремонта или замены, что может быть весьма трудоемким делом, особенно если он установлен в скважине.

• Если на корпусе нарисована или выбита стрелка- то устанавливать его надо строго стрелкой вверх, даже несмотря на наличие возвратной пружины.
• Если глубина скважины или колодца (точнее, расстояние до зеркала воды) невелико, то обратный проходной клапан ставят непосредственно на входе в напорный аппарат.
• В случае, когда глубина скважины более 8 м, устройство лучше поставить на водозаборе, дополнив его механическим фильтром грубой очистки.
• При использовании погружного насоса затвор необходимо поставить на его выходе.
• При большом расстоянии до скважины лучше поставить два затвора-на выходе напорного устройства и на вводе в дом.

Все варианты предусмотреть невозможно, поэтому перед началом монтажа следует показать схему своей системы водоснабжения или отопления квалифицированному и опытному инженеру — сантехнику.

Как монтируются обратные клапаны для насосных станций

Обратный клапан для совместной работы с насосной станцией следует выбрать на этапе составления проекта. В некоторых моделях насосов такие затворы включены в конструкцию, для остальных существует несколько правил:

• Для насосов вакуумного типа (всасывающих) затвор монтируется на выходе насоса, до гидроаккумулятора.
• При большой глубине скважины и при большом расстоянии от скважины на поверхности следует установить дополнительное устройство на водозаборе.
• Для напорных насосов, опускаемых в скважину, затвор монтируется на выходной патрубок.

Кроме того, при монтаже следует строго соблюдать направление потока, указанное на корпусе, и тщательно уплотнять все соединения.

Источник https://www.nemen.ru/index/for-designers/info/obratnye-klapany/

Источник https://sterbrust.tech/tehnologicheskaya-osnastka/prisposobleniya/obratnyi-klapan.html